一種旋流蒸餾解吸塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種旋流蒸餾解吸塔，該解吸塔的塔體為中空的立式塔器，在塔體的底部連通安裝一排液口，在解吸塔的塔體底部安裝一儲液段，在儲液段內安裝一加熱裝置，在儲液段上方的塔體內設置一中通的旋流段，在旋流段上方的塔體內設置一中空的布液段，在布液段上方的塔體內設置一除沫段，在除沫段上方的塔體內頂端設置一解吸塔出口。本實用新型解吸塔的旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流器包括旋流葉片軸和旋流葉片，該解吸塔安裝了一新型解吸塔內件，該解吸塔利用旋流原理，增加了蒸餾解吸的強度，減小了反應塔的高度，節(jié)省了空間和材料，氣液傳質強度高，提高了反應塔的解吸效果。
【專利說明】一種旋流蒸餾解吸塔
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化工、環(huán)?！炯夹g領域】，涉及蒸餾解吸反應塔，尤其是一種旋流蒸餾解吸塔。
【背景技術】
[0002]研究表明，二氧化碳的過量排放，是造成全球變暖等環(huán)境問題的重要原因。我國對二氧化碳排放的控制也日趨嚴格。在諸多二氧化碳排放源中，以燃燒排放的二氧化碳最為集中，且濃度較高，較為利于吸收。
[0003]對于二氧化碳的治理，目前采用較多的方法，是對燃燒煙氣中的二氧化碳進行吸收，然后對富集的吸收液進行解析，將純度較高的二氧化碳收集，進行相應的二次處理，達到綜合治理的目標。
[0004]二氧化碳吸收及解吸的工藝流程是成熟的并實現(xiàn)工業(yè)應用的技術，采用MEA或MDEA為吸收劑，吸收后的溶液中含20%左右的二氧化碳，稱此溶液為富液，將富液通入解吸設備中，進行蒸餾解吸，分離出二氧化碳，剩余下的溶液中二氧化碳濃度為7%左右，稱此溶液為貧液。貧液通入吸收設備中，作為吸收劑循環(huán)利用。
[0005]在整個流程中，蒸餾解吸過程是該項技術能否循環(huán)使用吸收劑的關鍵，同時其解吸效率的高低直接影響了吸收的效果與解吸的能耗高低，不同的解吸方法直接影響了運行的成本。蒸餾解吸過程主要是依靠蒸汽與液體接觸，蒸汽的熱量將溶液中的待分離物質蒸發(fā)，形成氣態(tài)物質進入后續(xù)流程中，以達到溶質和溶劑分離的目的。因此，氣液接觸面積的大小、氣液交換的強弱直接影響了蒸餾解吸的效率。
[0006]蒸餾解吸裝置通常為解吸塔，目前常用的解吸塔形式主要有填料塔和板式塔，板式塔又分為篩板塔、浮閥板塔等。填料塔是利用填料的表面積大，氣液接觸面積大的原理實現(xiàn)解吸，待解吸溶液自上而下流經填料表面，蒸汽自下而上流過填料，兩種介質在填料表面接觸，實現(xiàn)蒸餾過程，其氣液接觸面大，但其氣液傳質強度較弱，導致填料塔體積較龐大，自重大，而且填料易發(fā)生堵塞等問題。板式塔是利用溶液流經塔板表面，經過板上裝置以加大氣液傳質強度，從而實現(xiàn)蒸餾過程的塔形，其中設置多層塔板，板型有多種樣式可選。塔板塔上液層高度需要較嚴格控制，容易發(fā)生淹塔的情況，且單層塔板效率較低，需要串聯(lián)比較多層塔板才能達到目標效率。
[0007]根據(jù)現(xiàn)有蒸餾解吸裝置的原理可知，增加氣液接觸表面積或增加氣液傳質強度，可以提聞蒸懼解吸的效果，提聞解吸效率。
實用新型內容
[0008]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種新的解吸塔形式，該解吸塔安裝有新型解吸塔內件，該解吸塔利用旋流原理工作，氣液傳質強度高，有效提高了反應塔的解吸效果。
[0009]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:[0010]一種旋流蒸餾解吸塔，該解吸塔的塔體為中空的立式塔器，在塔體的底部內連通安裝一排液口，在解吸塔的塔體底部安裝一儲液段，在儲液段內安裝一加熱裝置，在儲液段上方的塔體內同軸設置一中空的旋流段，在旋流段上方的塔體內同軸設置一中空的布液段，在布液段上方的塔體內同軸設置一除沫段，在除沫段上方的塔體內頂端設置一解吸塔出口 ；
[0011]所述旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流段內同軸安裝一中空的旋流筒，該旋流筒頂部和底部的外表面上同軸密封安裝封板的內緣，該封板的外緣同軸密封安裝于塔體內偵牝該旋流筒內底端安裝旋流器，旋流器包括旋流葉片軸和旋流葉片，旋流葉片圍繞旋流葉片軸成環(huán)形排列、傾斜安裝于旋流葉片軸上，旋流葉片軸與旋流筒同軸，旋流筒與旋流葉片軸之間安裝旋流葉片。
[0012]而且，在解吸塔的塔體內的下部同軸制有一中空的儲液段，在儲液段底部的一側邊上安裝一加熱裝置。
[0013]而且，所述儲液段上方的塔體內同軸串聯(lián)多級旋流段。
[0014]而且，所述加熱裝置為電加熱器、蒸汽加熱器或導熱油加熱裝置。
[0015]而且，所述布液段的布液方式采取樹狀主支管、管網(wǎng)并聯(lián)、溢流槽、噴嘴均勻噴出溶液中的一種布液方式。
[0016]而且，所述除沫段采用絲網(wǎng)除沫器或折板除沫器。
[0017]而且，所述旋流葉片為螺旋槳式傾斜的葉片結構，其傾斜角度與軸向成30-60度，采用平面或曲面的葉片形狀，其投影面為矩形或扇形。
[0018]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0019]1、本解吸塔的旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流器包括旋流葉片軸和旋流葉片，旋流葉片圍繞旋流葉片軸成環(huán)形排列、傾斜安裝于旋流葉片軸上，該解吸塔安裝了一新型解吸塔內件，該解吸塔利用旋流原理，增加了蒸餾解吸的強度，減小了反應塔的高度，節(jié)省了空間和材料，氣液傳質強度高，提高了反應塔的解吸效果。
[0020]2、本解吸塔為一種新的蒸餾解吸塔的型式，相對填料塔體積更小、自重更輕，塔內件流通直徑較大，不宜發(fā)生堵塞；相對板式塔，單層傳質效果更強，也沒有淹塔的情況發(fā)生，使用更為方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的結構局部剖視圖；
[0022]圖2為圖1中旋流段的結構放大示意圖；
[0023]圖3為圖2的俯視圖；
[0024]圖4為本實用新型旋流器的軸側示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面以附圖實施方式為例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0026]一種旋流蒸餾解吸塔，如圖1所示，該解吸塔的塔體5為中空的立式塔器，在塔體的下部安裝有支腿1，在塔體的底部內連通安裝一排液口 2，在解吸塔的塔體內的下部同軸設置一中空的儲液段3，在該儲液段內可以存儲溶液，儲液段內儲存的溶液量可以設置為滿足十分鐘的蒸發(fā)量，在儲液段一側邊安裝一加熱裝置4，加熱裝置可用電加熱器、蒸汽加熱器或導熱油等加熱裝置，加熱功率按照解吸中所需熱量配置，或者，儲液段與加熱裝置也可以作為獨立的設備安裝于解吸塔體以外，與解吸塔利用連通管相連，上部連通管輸送蒸汽，下部連通管輸送溶液，在儲液段底部的一側邊上安裝一加熱裝置；在儲液段上方的塔體內同軸設置一中空的旋流段6，儲液段上方的塔體內也可以同軸串聯(lián)多級旋流段，本實施例中儲液段上方的塔體內上、下依次同軸串聯(lián)安裝三級旋流段；在旋流段上方的塔體內同軸設置一中空的布液段7，本實施例中采取單管末端安裝噴嘴的布液方式，也可采取樹狀主支管、管網(wǎng)并聯(lián)、溢流槽等多種形式。在布液段上方的塔體內同軸設置一除沫段8，該除沫段可以采用絲網(wǎng)除沫器或折板除沫器。在除沫段上方的塔體內頂端設置一解吸塔出口 9。
[0027]如圖2-4所示，所述旋流段包括旋流筒13和旋流器(圖中未標號)，旋流段內同軸安裝一中空的旋流筒，該旋流筒高300mm-1000mm，該旋流筒頂部和底部的外表面上同軸密封安裝封板10的內緣，該封板的外緣同軸密封安裝于塔體內側，該封板可以防止煙氣短路，將旋流筒以外的解吸塔塔體的截面封閉，該封板可以焊接于旋流筒上。該旋流筒內底端安裝旋流器，旋流器包括旋流葉片軸12和旋流葉片11，旋流葉片圍繞旋流葉片軸成環(huán)形排列、傾斜安裝于旋流葉片軸上，旋流葉片軸與旋流筒同軸，旋流筒與旋流葉片軸之間安裝旋流葉片，旋流筒的內徑與旋流葉片的外徑相同。旋流葉片為螺旋槳式傾斜的葉片結構，其傾斜角度與軸向成30-60度，旋流葉片的數(shù)量可根據(jù)具體情況而定，本實施例中設置六片旋流葉片；本實施例中旋流葉片與軸線方向的傾斜角度為30度；旋流葉片可采取平面或曲面形狀，本實施例為平面葉片；葉片投影的輪廓可以為矩形或扇形，本實施例為扇形。
[0028]本實用新型解吸塔的工作原理如下:
[0029]待解吸的溶液由布液段7的管路進入解吸塔中，自上而下在重力的作用下流至儲液段3中，在儲液段保持一定的液位高度，至少要高過加熱裝置4。加熱裝置對儲液段中的溶液進行加熱，至沸騰后持續(xù)的加熱以產生穩(wěn)定量的蒸汽。蒸汽自下而上流經旋流段6，在旋流葉片11的作用下形成螺旋狀的氣流，沿旋流筒13向上流動，旋流器以上為布液段，將待解吸溶液按不同工藝需求的分布方式通入解吸塔中，溶液進入后自上而下流經若干層旋流器，螺旋狀的氣流在旋流筒中與自上而下的溶液接觸，溶液在旋轉氣流的作用下被破碎分割成小液滴，直徑小于分割直徑的液滴會隨自下而上的氣流向上運動，并在運動過程中逐漸聚合成較大顆粒的液滴，在重力的作用下落下，此過程會不停的循環(huán)往復，在宏觀上就會在旋流筒中形成一段氣液懸浮段，在此懸浮段中氣液兩相發(fā)生劇烈的傳質作用，實現(xiàn)了將溶液中的溶質被蒸汽帶出的蒸餾效果。溶質氣體和蒸汽共同向上運動，經過除沫段8，將氣體攜帶的液滴捕捉除去，以達到凈化解吸氣體的目的，凈化后的氣體經過解吸塔出口 9排出解吸塔，進入后續(xù)設備進一步處理。
【權利要求】
1.一種旋流蒸餾解吸塔，該解吸塔的塔體為中空的立式塔器，在塔體的底部內連通安裝一排液口，其特征在于:在解吸塔的塔體底部安裝一儲液段，在儲液段上方的塔體內設置一中空的旋流段，在旋流段上方的塔體內設置一中空的布液段，在布液段上方的塔體內設置一除沫段，在除沫段上方的塔體內頂端設置一解吸塔出口 ； 所述旋流段包括旋流筒和旋流器，旋流段內安裝一中空的旋流筒，該旋流筒頂部和底部的外表面上密封安裝封板的內緣，該封板的外緣密封安裝于塔體內側，該旋流筒內底端安裝旋流器，旋流器包括旋流葉片軸和旋流葉片，旋流葉片圍繞旋流葉片軸成環(huán)形排列、傾斜安裝于旋流葉片軸上，旋流葉片軸與旋流筒同軸，旋流筒與旋流葉片軸之間安裝旋流葉片。
2.根據(jù)權利要求1所述的旋流蒸餾解吸塔，其特征在于:在解吸塔的塔體內的下部制有一中空的儲液段，在儲液段底部安裝一加熱裝置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的旋流蒸餾解吸塔，其特征在于:所述儲液段上方的塔體內串聯(lián)多級旋流段。
4.根據(jù)權利要求2所述的旋流蒸餾解吸塔，其特征在于:所述加熱裝置為電加熱器、蒸汽加熱器或導熱油加熱裝置。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的旋流蒸餾解吸塔，其特征在于:所述布液段的布液方式采取樹狀主支管、管網(wǎng)并聯(lián)、溢流槽、噴嘴均勻噴出溶液中的一種布液方式。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的旋流蒸餾解吸塔，其特征在于:所述除沫段采用絲網(wǎng)除沫器或折板除沫器。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的旋流蒸餾解吸塔，其特征在于:所述旋流葉片為螺旋槳式傾斜的葉片結構，其傾斜角度與軸向成30-60度，采用平面或曲面的葉片形狀，其投影面為矩形或扇形。
【文檔編號】B01D53/18GK203610019SQ201320631706
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】王碩, 黃娟, 黃虎成, 王蘇寧, 譚麗 申請人:航天環(huán)境工程有限公司